受电型信息获取输送装置及信息获取系统

申请号 CN201680019592.9 申请日 2016-03-31 公开(公告)号 CN107431501A 公开(公告)日 2017-12-01
申请人 株式会社NEJILAW; 发明人 道胁裕;
摘要 受电型信息获取输送装置(101)具备:接收可供应电 力 的电力供应波的一个以上的受电手段(110);蓄积受电手段获取的电力的一个以上的蓄电手段(120);消耗受电手段(110)和/或蓄电手段(120)的所述电力的至少一部分,获取信息的一个以上的信息获取手段(130);和利用蓄电手段(120)的电力,将信息输送至外部的一个以上的信息输送手段(140)。由此,可定期或正常的信息收集,将此信息稳定且永久的进行远程,即向近距离或远距离的外部输送。
权利要求

1.一种安装在作为测量对象的部件中的受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述受电型信息获取输送装置具备:
受电手段,接收用于供应电的电力供应波;
蓄电手段,蓄积所述受电手段获取的电力;
信息获取手段,消耗所述受电手段和/或所述蓄电手段的所述电力的至少一部分,获取信息;以及
信息输送手段,利用所述蓄电手段的所述电力,将所述信息输送至外部,且所述信息获取手段测量所述部件的变化。
2.根据权利要求1所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,
所述信息获取手段,感应周围的物理现象获取信息。
3.根据权利要求2所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,
获取在所述信息获取手段中的所述信息的定时,由收集定时控制手段被控制。
4.根据权利要求3所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,
所述收集定时控制手段,在满足所述受电手段接收所述电力供应波时,和/或经过预先设定的收集时间时,和/或经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,和/或所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,和/或从外部接收收集指示信号时的任何一个以上条件的情况下,将所述信息作为获取的定时。
5.根据权利要求3所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,
所述收集定时控制手段,在同时满足从所述受电手段接收所述电力供应波时,经过预先设定的收集时间时,经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,从外部接收收集指示信号时选择的多个任意组合条件的情况下,将所述信息作为获取的定时。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,具备输送定时控制手段,控制由所述信息输送手段,输送所述信息的定时。
7.根据权利要求6所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,
所述输送定时控制手段,在满足经过预先设定的输送时间时,和/或经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,和/或所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,和/或所述信息获取手段获取的所述信息满足规定条件时,和/或从外部接收输送指示信号时,和/或所述受电手段接收所述电力供应波时的任何一个以上条件的情况下,将所述信息作为输送的定时。
8.根据权利要求6所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,
所述输送定时控制手段,在同时满足从经过预先设定的输送时间时,经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,所述信息获取手段获取的所述信息满足规定条件时,从外部接收输送指示信号时,所述受电手段接收所述电力供应波时选择的多个任意的组合条件的情况下,将所述信息作为输送的定时。
9.根据权利要求1至8中任何一项所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,具备分配控制手段,将所述受电手段转换的所述电力的一部分,分配在所述信息获取手段。
10.根据权利要求1至9中任何一项所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述电力供应波包括:含γ线、X线、紫外线、可视光线、红外线、激光、微波的电波等的电子波,或者含声波的声波或含固体振动等弹性波的波动能量的任何一个以上。
11.根据权利要求1至10中任何一项所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,具备整流手段,整流所述受电手段获取的电力。
12.根据权利要求1至11中任何一项所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述信息获取手段被连接记忆所述信息的记忆部、实施规定演算的演算处理部,及实施规定控制的控制部中的任何一个。
13.根据权利要求1至12中任何一项所述的受电型信息获取输送装置,其特征在于,IC标签。
14.一种信息获取系统,其特征在于,具备:
权利要求1至13中任何一项所述的受电型信息获取输送装置;以及
电力供应装置,对于所述受电侧信息获取输送装置的所述受电手段,输送供应电力的电力供应波。
15.根据权利要求14所述的信息获取系统,其特征在于,
具备接收手段,接收所述受电型信息获取输送装置中的所述信息输送手段,输送至外部的所述信息。
16.根据权利要求15所述的信息获取系统,其特征在于,
所述电力供应装置及所述接收装置被一体化。
17.根据权利要求14至16中任何一项所述的信息获取系统,其特征在于,对于所述电力供应波,在所述信息获取手段获取所述信息的,有关定时的指示信息被重叠。
18.根据权利要求14至17中任何一项所述的信息获取系统,其特征在于,对于所述电力供应波,所述信息输送手段将所述信息输送至外部的,有关定时的指示信息被重叠。
19.根据权利要求14至19中任何一项所述的信息获取系统,其特征在于,在所述受电侧信息获取输送装置中,对于包括自然放电的每单位时间的电力消耗量,由所述电力供应装置供应到所述受电侧信息获取输送装置的每单位时间的电力供应量大。
20.根据权利要求14至19中任何一项所述的信息获取系统,其特征在于,所述受电侧信息获取输送装置,根据所述信息输送手段的所述信息输送频率,或根据所述信息获取手段的所述信息获取频率,改变所述电力供应装置中的所述电力供应波的输送量。

说明书全文

受电型信息获取输送装置及信息获取系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种从外部获得电,并获取、输送信息的受电型信息获取输送装置等。

背景技术

[0002] 通常,在各种场景中接发信息。利用于信息接发的电力依赖于电池,或者经有线或无线从外部得到供应。
[0003] 在现有的RFID中,从嵌入ID信息的标签,利用从外部的电感应或电波等,由短距离(根据频带为数毫米至数米)的无线通信接发信息。该标签可由单个芯片的集成电路实现,也有将此称为IC标签的情况。
[0004] 标签中存在无源型的IC标签(手动标签,以下称为无源标签)和有源型IC标签(主动标签,以下称为有源标签)等。无源标签从读取器接收电感应,并经标签的电路上的线圈接收,在电路中产生感应电动势,将其作为能量源运行,将由电动势产生的电力的一部分输送至天线,从而将ID信息传达给读取器端。
[0005] 有源标签内置一次电池。通信时由自身的电力产生电波,因此,通信距离长于无源标签(1~100m以上)。此外,与传感器连接,可自发地通知其变化,因此,也期待作为传感器网络的用途。该有源标签对内置的电池容量有限制,因此,有必要削减可通信次数。例如,具有利用内置定时器,定期地自我输送,与读取器进行通信的方式,或等待从读取器的发送指示,进行通信的待机通讯方式等。待机通讯方式是自身不实施通信的启动而等待呼叫,或者由具备在IC标签自身的手动开关(按钮)等,开始通信。

发明内容

[0006] 发明要解决的问题
[0007] 但是,在目前的无源标签中,实施该无源标签读取的读取装置,只接收从读取器的电感应时运行,因此,从包括在读取器的电感应方式供电装置的有效距离极短,只在由电感应获得电动势的定时时,不运行系统,并在定期感知外部环境的用途中不可使用,不需要内置电池,但从无源标签的输送波的强度非常小,因此,比起有源标签,从无源标签到读取器的通信距离短,并具有不接近无源标签和读取器不行的问题。
[0008] 有源标签内置一次电池,因此,可定期或正常地感知外部环境。相反,一次电池的容量减少至一定以下时,缘于不可运行的一次电池容量的有源标签自身的寿命具有问题。此外,要抑制电力的消耗,不得不减少通信频率,具有方便性降低的问题。
[0009] 本发明鉴于上述问题完成的,其目的在于提供一种受电型信息获取输送装置,其不受缘于电池容量的寿命限制,可进行远程的定期或正常性且永恒的信息收集,将该信息稳定地输送至外部。此外,本发明的目的是提供一种受电型信息获取输送装置,其连续或者间歇性地接收供电,也可自由地控制信息的获取、记录、记忆、输送等。
[0010] 解决问题的方案
[0011] 达到所述目的的本发明的受电型信息获取输送装置,其特征在于,安装在作为测量对象的部件中的受电型信息获取输送装置,具备:受电手段,接收用于供应电力的电力供应波;蓄电手段,蓄积所述受电手段获取的电力;信息获取手段,消耗所述受电手段和/或所述蓄电手段的所述电力的至少一部分,获取信息;和信息输送手段,利用所述蓄电手段的所述电力,将所述信息输送至外部,且所述信息获取手段测量所述部件的变化。
[0012] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述信息获取手段,感应周围的物理现象获取信息。
[0013] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,获取在所述信息获取手段中的所述信息的定时,由收集定时控制手段被控制。
[0014] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述收集定时控制手段,在满足所述受电手段接收所述电力供应波时,和/或经过预先设定的收集时间时,和/或经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,和/或所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,和/或从外部接收收集指示信号时的任何一个以上条件的情况下,将所述信息作为获取的定时。
[0015] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述收集定时控制手段,在同时满足从所述受电手段接收所述电力供应波时,经过预先设定的收集时间时,经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,从外部接收收集指示信号时选择的多个任意组合条件的情况下,将所述信息作为获取的定时。
[0016] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,具备输送定时控制手段,控制由所述信息输送手段,输送所述信息的定时。
[0017] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述输送定时控制手段,在满足经过预先设定的输送时间时,和/或经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,和/或所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,和/或所述信息获取手段获取的所述信息满足规定条件时,和/或从外部接收输送指示信号时,和/或所述受电手段接收所述电力供应波时的任何一个以上条件的情况下,将所述信息作为输送的定时。
[0018] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述输送定时控制手段,在同时满足从经过预先设定的输送时间时,经过对应于所述蓄电手段的时间常数的时间时,所述蓄电手段的充电量达到引起规定反应的最少物理量时,所述信息获取手段获取的所述信息满足规定条件时,从外部接收输送指示信号时,所述受电手段接收所述电力供应波时选择的多个任意的组合条件的情况下,将所述信息作为输送的定时。
[0019] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,具备分配控制手段,将所述受电手段转换的所述电力的一部分,分配在所述信息获取手段。
[0020] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述电力供应波包括:含γ线、X线、紫外线、可视光线、红外线、激光、微波的电波等的电子波,或者含声波的声波或含固体振动等弹性波的波动能量的任何一个以上。
[0021] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,具备整流手段,整流所述受电手段获取的电力。
[0022] 关于所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,所述信息获取手段被连接记忆所述信息的记忆部、实施规定演算的演算处理部,及实施规定控制的控制部中的任何一个。
[0023] 所述受电型信息获取输送装置,其特征在于,IC标签。
[0024] 达到所述目的的本发明的信息获取系统,其特征为,具备记载于所述任何一个的受电型信息获取输送装置;和电力供应装置,对于所述受电侧信息获取输送装置的所述受电手段,输送供应电力的电力供应波。
[0025] 关于所述信息获取系统,其特征在于,具备接收手段,接收所述受电型信息获取输送装置中的所述信息输送手段,输送至外部的所述信息。
[0026] 关于所述信息获取系统,其特征在于,所述电力供应装置及所述接收装置被一体化。
[0027] 关于所述信息获取系统,其特征在于,对于所述电力供应波,在所述信息获取手段获取所述信息的,有关定时的指示信息被重叠。
[0028] 关于所述信息获取系统,其特征在于,对于所述电力供应波,所述信息输送手段将所述信息输送至外部的,有关定时的指示信息被重叠。
[0029] 关于所述信息获取系统,其特征在于,在所述受电侧信息获取输送装置中,对于包括自然放电的每单位时间的电力消耗量,由所述电力供应装置供应到所述受电侧信息获取输送装置的每单位时间的电力供应量大。
[0030] 关于所述信息获取系统,其特征在于,所述受电侧信息获取输送装置,根据所述信息输送手段的所述信息输送频率,或根据所述信息获取手段的所述信息获取频率,改变所述电力供应装置中的所述电力供应波的输送量。
[0031] 发明效果
[0032] 经本发明,不受有线供电的布线处理或内置电池寿命,可进行永久的和/或永恒的或者正常和/或定期的信息收集,并且,将此信息稳定地进行远程,即向近距离至远距离外部的无线输送。附图说明
[0033] 图1A是示出有关本发明实施形态的受电型信息获取输送装置的整体构成的框图
[0034] 图1B是示出同受电型信息获取输送装置的整体构成其他示例的框图。
[0035] 图2是示出同受电型信息获取输送装置的电力供应波的构成。
[0036] 图3的(A)示出电池式蓄电手段的蓄电状态,(B)示出冷凝器式的蓄电手段的蓄电状态。
[0037] 图4是示出同利用受电型信息获取输送装置的信息获取系统的适用事例。
[0038] 图5的(A)示出同将信息获取系统中的受电型信息获取输送装置,安装在具备通电路径的部件的事例的正面图,(B)示出将同具备通电路径的部件,利用在材连接的状态的透视图,(C)示出同部件的断面图。
[0039] 图6是示出同受电型信息获取输送装置的整个构成的其他示例的框图。
[0040] 图7的(A)示出将同信息获取系统中的受电型信息获取输送装置,安装在具备通电路径的部件的事例的平面图,(B)示出同具备通电路径的部件正面图,(C)示出同部件的断面图。
[0041] 图8是示出同具备通路的部件的透视图。

具体实施方式

[0042] 以下,参照附图对本发明的实施形态进行详细地说明。
[0043] 在图1A示出有关本实施形态的受电型信息获取输送装置101。该受电型信息获取输送装置101具有一个以上的受电手段110、一个以上的蓄电手段120、一个以上的信息获取手段130,和一个以上的信息输送手段140。
[0044] 受电手段110接收从电力供应装置104产生的电力供应波105,并转换为电力。电力供应波105可以是在无线状态,也能传达能量的波,代表性地可举电磁能量通过空间传播的电磁波。电磁波包括波长短的γ线或X线、广义的光激光线,且包括比紫外线、可视光线、红外线波长长的电波、微波、超短波、短波、中波、长波、超长波、极超长波等。此外,作为电力供应波105,也可利用声波或传达到固体内的固体振动等的弹性波。此外,将包括该电力供应装置104的整个装置构成,可定义为信息获取系统1。
[0045] 电力供应装置104为了产生电力供应波105,具有天线、激光元件、发光元件、扬声器、超声波输送器、振动器等。由电力供应装置104的电力供应波105的输送定时,可连续或者间歇地,例如每一定时间周期性地执行,还可正常地输送。作为天线,可利用指向性和/或无指向性的一个以上天线,具体地,例如,利用单极天线、偶极天线、八木天线、平板天线、平面天线、抛物线天线等。电力供应装置104和受电手段110的距离近时,磁耦合相互的线圈、环形天线,也可由电感应传达电力。
[0046] 受电手段110可采用一个以上的多个结构,也可并列设置多个,例如,由线圈、天线、收光部(激光性元件部件、太阳电池板等)、麦克机或如压电元件等的振动或将压力变化等,可转换为电能被构成的,如振动器等的能量转换元件,接收电力供应波105转换为电力。
[0047] 此外,作为该以外的电力供应方法,例如,作为电力供应波105利用声波,作为受电手段110活用塞贝克效应,利用获得电动势的塞贝克元件(电路)。在这种情况下,作为电力供应波105利用的适当频率的声波的声压,利用在介质中交替作用的高密度介质领域和低密度介质领域的代替,在交替生成的各个领域,分别配置塞贝克元件的第一接点和第二接点,在高密度介质领域围绕第一接点的定时中,第一接点成为温接点,相反地,第二接点被围绕在低密度介质领域,成为冷接点产生规定方向的电动势,且高密度介质领域和低密度介质领域切换时,在第一接点和第二接点的温接点侧和冷接点侧切换,可构成由温度差的电动势的电流方向切换的交流电流。此外,在空间内的其他两点,配置作为电力供应装置104、104的声源,作出声波重合的声场,其结果,在所述塞贝克元件的第一接点和第二接点,设置具有正常粗密差的状态,在相应塞贝克元件产生正常的电动势。作为在这些空间上的适当两点以上,设置电力供应装置104、104声源的方法,例如,两个电力供应装置104、104将受电手段110作为中间位置,此电力供应装置104、104和受电手段110配置在一条直线上,从每个电力供应装置104、104,电力供应波105向受电手段110被产生。由此构成,在受电手段
110的电力供应波105成为正常波,可在规定部位产生正常的温度差,产生直流电流。
[0048] 此外,受电手段110不限定于接收从电力供应装置104产生的电力供应波的情况,受电手段110接收由周围的环境变动自然生成的电力供应波,转换为电力。例如,周围环境变动包括振动、温度变化、外光(照明或自然光)、压力变化(气压变化)、外力变化(风、浮力变化、降雨)等。将自然环境变动和电力供应装置104进行组合并利用。
[0049] 蓄电手段120蓄积受电手段110所获得的电力。该蓄电手段120可采用多种结构,例如,可采用单板型、旋回型、叠层型、贯通型、电解型、电二重层型等的冷凝器(电容器)或化学电池或物理电池等,各种蓄电池(2次电池)即可充电电池。
[0050] 信息获取手段130获取信息,并保管维持一时或长期获取的信息。用于运行信息获取手段130的电力,可选择从受电手段110直接获取,或者从蓄电手段120间接性获取。任何一方的信息获取手段130,成为消耗受电手段110获得的电力一部分,获取信息并保管维持的结构。
[0051] 信息获取手段130由一个以上的传感器构成,感应在周围发生的物理现象,并获取该信息。例如,信息获取手段130是加速度传感器、力学传感器(应变仪、压力传感器)、温度传感器、臭味传感器、特定粒子功能传感器、放射线传感器、视频传感器(摄像机)、润湿传感器、传声器、位置传感器GPS、陀螺仪传感器、人体感知传感器、介电传感器(静电容量)等。这些信息获取手段130也可定义为对受电型信息获取输送装置101,输入信息的手段。此外,在信息获取手段130可电连接记忆部134、演算处理部136、控制部138等。记忆部134是存储器,记忆信息获取手段130获取的信息,或记忆规定的程序,或记录设定信息。演算处理部136是CPU,以执行程序实施各种信息处理。例如,将从信息获取手段130输入的信息记录在记忆部134,或取出记忆部134的信息发送至信息输送手段140,或判定信息的内容。控制部138与记忆部134联动,成为控制信息获取手段130,或控制信息输送手段140的控制电路。此外,控制部138可执行由后述的手机定时控制手段160或输送定时控制手段170、分配控制手段180实施的控制。
[0052] 信息输送手段140利用蓄电手段120的电力,将信息获取手段130保管维持的信息输送至外部。信息输送手段140可采用多种结构,由天线、发光部(发光元件)、扬声器等,产生电波或光、声音等的输送波142,来传达信息。输送波142由接受手段190的天线等被接收,且信息被定期回收。此外,也可一体构成接受手段190和电力供应装置104。在这种情况下,在电力供应波105重叠响应信号,将根据响应信号指示的输送,在输送手段140执行,也可将信息传达到接受手段190。
[0053] 此外,由信息输送手段140输送的信息,从记忆部134进行消除,来确保记忆部134的记忆容量。
[0054] 此外,受电型信息获取输送装置101,可具有整流手段150、收集定时控制手段160、输送定时控制手段170、分配控制手段180。
[0055] 整流手段150是整流器或者整流线路,整流受电手段110获得的电力。具体地,将由变换电力供应波105获得的交流电流,变换值直流电流。被整流的直流电流的一部分直接或间接的供应到信息获取手段130,剩余的可蓄积在蓄电手段120。例如,整流电路也可采用利用二极管等的半波整流电路、全波(两波)整流电路、网桥电路等。
[0056] 收集定时控制手段160,确定由信息获取手段130的信息收集定时。例如,收集定时可想到以下选择事项。
[0057] (1)受电手段110接收电力供应波105时。具体地,在受电手段110产生电力,由分配控制手段180电力的一部分供应到信息获取手段130时,启动信息获取手段130收取信息。在这种情况下,分配电力的分配控制手段180及实施信息收集处理的信息获取手段130,作收集定时控制手段160的功能。此外,信息获取手段130不需要收集受电手段110接收电力供应波105的所有定时的信息,例如,每受电10次收集信息的进行控制。
[0058] (2)经过预先设定的手机时间时。具体地,使收集定时控制手段160具备定时器和/或计时器,根据预先设定的收集时间,对信息获取手段130下指示,信息获取手段130从外部和/或从内部获取信息。当然,该定时器和/或计时器不一定是收集定时控制手段160的构成要素,配置在受电型信息获取输送装置101的内部,收集定时控制手段160在定时器和/或计时器,获取定时器信息和/或计时器信息,根据该时间信息控制收集时间或定时。在收集该时间和/或收集定设置具体的日期等,并且,也设置收集的时间间隔(例如,每三个小时)等。将用于实现收集定时控制手段160的程序,记忆在记忆部134,将这些由演算处理部136执行来实现这些功能。例如,内置电波钟,接收从钟塔发生的钟电波,由适当时间取样,即设置为实施由信息获取手段130的信息获取、收集。
[0059] (3)经过根据蓄电手段120的时间常数的规定时间时。具体地,收集定时控制手段160,根据蓄电手段120的时间常数,保管维持规定的时间,由定时器在经过此时间的始点,对信息获取手段130下指示,获取信息。
[0060] (4)蓄电手段120的充电量达到引起规定反应的最少物理量时。例如,信息获取手段130收集信息时,将超过所需电力量的值,设置为引起反应的最少物理量,由收集定时控制手段160或者分配控制手段180的监视,判定蓄电手段120的充电量超过引起相应反应的最少物理量时,对信息获取手段130下指示获取信息。蓄电手段120的充电量未达到引起规定反应的最少物理量时,利用这条件抑制由信息获取手段130的电力消费量,成为蓄电优先模式。
[0061] (5)从外部接收收集指示信号时。具体地,收集定时控制手段160从外部经过无线或者有线,接收收集指示信号时,给信息获取手段130下指示,信息获取手段130获取信息。该收集指示信号包括在电力供应装置104的电力供应波105。
[0062] 此外,将所述(1)~(5)中任何一个设置为收集定时,且将这些多个设置为收集定时,并且,将同时满足从所述(1)~(5)选择的多个条件,设置为收集定时。此外,根据所述(1)~(5)的条件,也可变更收集频率。当然,也可设置所述(1)~(5)以外的条件。
[0063] 例如,蓄电手段120的充电量未达到引起规定反应的最小物理量,不进行由信息输送手段140的信息输送时,暂时停止由信息获取手段130的信息获取,或者行使为降低收集频率的模式。如此,很难产生记忆部134的剩余容量不足。此外,蓄电手段120的充电量未达到引起规定反应的最小物理量时,或者记忆部134的剩余容量不足时,根据规定的判定条件,也可将重要度低的信息从记忆部134删除(或者允许覆盖)。例如,优选地,从记忆部134删除(或者允许覆盖)正常值或者正常值的信息,优先保管维持异常值。
[0064] 此外,收集定时控制手段160,可执行前述的控制部138或者后述的输送定时控制手段170或以分配控制手段180实施的控制,相反地,在其他控制手段的控制部138或输送定时控制手段180,或分配控制手段180,也可执行由收集定时控制手段160实施的控制。
[0065] 输送定时控制手段170,将由信息获取手段130的获取信息,经信息输送手段140,确定输送的定时。例如,输送定时可想到以下选择事项。
[0066] (1)经过预先设定的输送时间时。具体地,使输送定时控制手段170具备定时器和/或计时器,根据预先设定的输送时间,对信息输送手段140下指示,输送信息。当然,定时器和/或计时器不一定是输送定时控制手段170的构成要素,配置在受电型信息获取输送装置101的内部,输送定时控制手段170在这定时器和/或计时器,获取定时器信息和/或计时器信息,根据此时间信息控制输送时间或定时。输送时间被具体的日期等设置,并且,输送的时间间隔(例如,每天)等被设置。在这种情况下,将用于实现输送定时控制手段170的程序,记忆在记忆部134,将这些由演算处理部136执行来实现。例如,内置电波钟,接收从钟塔发生的钟电波,由适当时间,设置为实施由信息输送手段140的信息输送。
[0067] (2)经过对蓄电手段120的时间常数的规定时间时。具体地,在蓄电手段120实施充电的时间过程中,判断从充电开始经过对应于其时间常数的规定时间时,对信息输送手段140下指示,输送信息。如此,估计在蓄电手段120充分充电的状态,且运行信息输送手段
140,可进行信息输送。
[0068] (3)蓄电手段120的充电量达到引起规定反应的最少物理量时。例如,将信息输送手段140输送信息时,超过所需的电力量的值设置为引起反应的最少物理量,由输送定时控制手段170或者分配控制手段180的监视,判定蓄电手段120的充电量超过引起相应反应的最少物理量时,对信息输送手段140下指示,信息输送手段140输送信息。
[0069] (4)信息获取手段130获取的信息满足规定条件时。具体地,判定收集的信息是否为异常值,且是异常值时,对信息输送手段140下指示,信息输送手段140输送信息。由此,可进行在异常时,快速地输送信息。或者,收集的信息脱离预先设定的引起反应的最少物理量的范围时,设定成输送信息。
[0070] (5)从外部接收输送指示信号时。具体地,输送定时控制手段170经过从外部的无线或者有线,接收输送指示信号时,对信息输送手段140下指示,给信息输送手段140输送信息。该输送指示信号包括在电力供应装置104的电力供应波105。此外,从接受手段190发送输送指示信号,介入信息输送手段140,输送定时控制手段170接收此。
[0071] (6)受电手段110接收电力供应波105时。此外,受电手段110不需要在接收电力供应波105的所有定时输送信息,例如,控制为将受电每10次信息进行输送。或者,受电手段110接收规定量以上的电力供应105的结果,设置为将信息输送至蓄电手段120超过规定量以上的蓄电量定时。
[0072] 此外,将所述(1)~(6)中任何一个设置为输送定时,将这些多个设置为输送定时,且将同时满足从所述(1)~(6)选择的多个条件,设置为收集定时。
[0073] 此外,输送定时控制手段170,可执行前述的控制部138或者收集定时控制手段160或后述的以分配控制手段180实施的控制,相反地,在其他控制手段的控制部138或收集定时控制手段160,或分配控制手段180,也可执行由输送定时控制手段170实施的控制。
[0074] 分配控制手段180在受电手段110接收供电时,将其电力的一部分分配到信息获取手段130的同时,将其他电力的一部分或者剩余的分配在蓄电手段120。该分配的比率或定时等的分配方法,可适当设置。由规定的电流比率或者电压比率,在信息获取手段130和蓄电手段120进行分配,也由时间分割进行分配。或者,蓄电手段120的充电率为规定值以上,例如,也可设置成由输送手段140的信息输送,达到可能充电量的分配在信息获取手段130。此外,优选地,分配控制手段180具有监视蓄电手段120状态(蓄电信息)的功能。在这种情况下,分配控制手段180可包括在信息获取手段130的一个传感器,蓄电信息由信息获取手段
130被保管维持。此外,分配控制手段180从信息获取手段130独立,获取和/或保管维持蓄电信息。此外,分配控制手段180可执行前述的控制部138或者收集定时控制手段160或以输送定时控制手段170实施的控制,相反地,在其他控制手段的控制部138或收集定时控制手段
160,或输送定时控制手段170,也可执行由分配控制手段180实施的控制。
[0075] 此外,在图1A,示出信息获取手段130与外部的记忆部134、演算处理部136、控制部138连接的情况,但本发明不限定于此。例如,如图1B示出,信息获取手段130也可在内部整体性地具备记忆部134、演算处理部136、控制部138。此外,信息获取手段130整体性地具备收集定时控制手段160或输送定时控制手段170、分配控制手段180。
[0076] 以下,对受电型信息获取输送装置101的运行进行说明。
[0077] 例如在图2示出,从电力供应装置104产生的电力供应波105,具有单个或多个无调频波领域和单个或多个调频波领域。无调频波领域用于将电力传送至受电手段110的目的,和/或接收在受电型信息获取输送装置101的,从信息输送手段140发生的信息输送电路(响应信号)的目的。调频波领域用于对受电型信息获取输送装置101,发送信号(意见)的目的。具体地,在本实施例,例如,以时间顺序具有第一无调频波领域105A、第一调频波领域105X、第二无调频波领域105B、第二调频波领域105Y、第三无调频波领域105C。此外,具有多个从信息输送手段140产生的信息输送信号领域,成为第一发送信号领域142A、第二发送信号领域142B。第一发送信号领域142A作为反射波,重叠在第二无调频波领域105B,第二发送信号领域142B作为反射波重叠在第三无调频波领域105C。
[0078] 例如,在受电手段110转换第一无调频波领域105A获得的电力,由分配控制手段180,用于信息获取手段130的电源。因此,优选地,由第一无调频波领域105A传达的电力量,充分地进行启动信息获取手段130,且从内部和/或外部获取信息,或者由演算处理部136执行各种演算,或者由控制部138执行各种控制。
[0079] 例如,包括在第一调频波领域105X或者第二调频波领域105Y的信号(意见),可包括以下事项。
[0080] (1)蓄电转换信号:是指对分配控制手段180,将供应到信息获取手段130的电力,分配到蓄电手段120的指示信号,或者将供应到蓄电手段120的电力,分配到信息获取手段130的指示信号。
[0081] (2)收集时间信号:是指设置由信息获取手段130的信息的手机定时的信号。
[0082] (3)收集指示信号:是指对信息获取手段130,指示收集信息的信号。
[0083] (4)输送时间信号:是指设置由信息输送手段140的信息的输送定时的信号。
[0084] (5)输送指示信号:是指对信息输送手段140,指示输送信息的信号。
[0085] 例如,在第一调频波领域105X包括所述(1)的蓄电转换信号时,由分配控制手段180,将第二无调频波领域105B的电力,分配到蓄电手段120的充电侧。此外,示出了将第一无调频波领域105A的电力,优先地,分配在信息获取手段130启动的情况,但本发明不限定于此。将第一无调频波领域105A及第二无调频波领域105B的电力,利用在蓄电手段120的充电,完成蓄电手段120的充电时,与此同时,将剩余的电力分配到信息获取手段130的启动。
此外,第三无调频波领域105C,用于蓄电手段120的充电或者信息获取手段130的启动,但主要用于第二发送信号领域142B的接收目的。
[0086] 包括在第一发送信号领域142A或者第二发送信号领域142B的信号,可包括以下事项。
[0087] (1)识别信号:用于识别受电型信息获取输送装置101或信息获取手段130(传感器)的个体识别信息。
[0088] (2)获取信息:由信息获取手段130收集的信息。
[0089] (3)蓄电信息:显示蓄电手段120的蓄电量的信息。
[0090] 例如,由包括在第一发送信号领域142A或者第二发送信号领域142B的蓄电信息,判断蓄电手段120的蓄电量少时,电力供应装置104变长第二无调频波领域105B或者第三无调频波领域105C的发送时间,或者增大输出。此外,由同蓄电信息判断完成蓄电手段120的蓄电(大概完成)时,电力供应装置104变短第二无调频波领域105B或者第三无调频波领域105C的发送时间,或者减少输出。
[0091] 在图3,示出在蓄电手段120的蓄电状态。例如,蓄电手段120为电池时,如图3(A)示出,受电手段110每次收到电力供应波105时,蓄电手段120的蓄电量间接性地增大。即,在本实施形态中,只由一次的电力供应波105,不设置成完成蓄电手段120的蓄电。由一次的电力供应波105完成蓄电时,之后,利用电力供应波105,对信息获取手段130等,以高频率发送各种意见时,传播的能量被浪费并废弃。
[0092] 还有,在信息获取系统1中,对受电侧信息获取输送装置101的,包括自然放电的按单位时间的电力消耗量,由电力供应装置104,供应到受电侧信息获取输送装置101(由受电手段110转换成电力)的按实践单位的电力供应量大。例如,按单位时间是指根据规定时间(一天或一周、一个月)等的总电力量,单位时间相当的平均化值。具体地,在受电侧信息获取输送装置101的电力消耗量,包括在蓄电手段120等的自然放电、在信息获取手段130的信息获取时的电力消耗、由信息输送手段140的信息输送时的电力消耗、记忆部134或演算处理部136等的控制管理的电力消耗。
[0093] 此外,在本实施形态中,蓄电手段120的蓄电量达到引起规定反应的最少物理量Va时,输送定时控制手段170对信息输送手段140下指示,将信息输送至信息输送手段140。由此信息输送,消耗蓄电手段120的电力,蓄电量大幅减少,但由定期的电力供应波105的接收,再次间接性地进行蓄电。反复此运行,来实现电力消耗量大,目前无法实现的到远距离的,定期经过长时间的信息输送或者永久的信息输送。此外,由信息获取手段130的信息获取,在受电手段110每次接收电力供应波105时可实施,因此,在这种情况下,信息输送手段140可整理并输送多个次数的信息,因此,可提高效率。
[0094] 例如,蓄电手段120为冷凝器时,成为在图3(B)示出的电压波形。即,受电手段110每次收到多次的电力供应波105时,冷凝器的蓄电量逐渐增大。冷凝器的情况按增加的蓄电量有关于时间常数,很难进行蓄电。即,优选地,冷凝器的蓄电容量设置为,充分超过由信息输送手段140,相当于在一次信息输送所需的消耗电力的电量。并且,蓄电手段120的蓄电量达到引起规定反应的最少物理量Va时,输送定时控制手段170对信息输送手段140下指示,并将信息输送至信息输送手段140。由此信息输送,消耗蓄电手段120的电力,使蓄电量大幅减少,但由电力供应波105的接收,再次被蓄电。反复该运行,可进行信息输送手段140的定期性、永久性的输送信息。
[0095] 此外,在此没有特别地示出,但根据在受电侧信息获取输送装置101的信息输送手段140的信息输送频率,可变在电力供应装置104的电力供应波的输送量。例如,信息输送手段140的信息输送频率低下时,增大在电力供应装置104的电力供应波的输送量(一次输送量或输送频率)。例如,输送频率低下时,蓄电手段120被热化,使蓄电效率低下,因此,直到蓄电量引起规定反应的最少物理量Va为止的时间变长。在这种情况下,增大电力供应波的输送量,来一定地维持信息输送手段140的输送频率。此外,增大在电力供应装置104的电力供应波的输送量,也不增大信息输送手段140的输送频率时,在接收手段190侧可判定,除蓄电手段120的热化之外,发生量某些问题。
[0096] 如此,在受电侧信息获取输送装置101中,根据由信息获取手段143的信息获取频率,可变在电力供应装置104的电力供应波的输送量。例如,信息获取手段130的信息获取频率低下时,增大在电力供应装置104的电力供应波的输送量(1次输送量或输送频率)。例如,信息获取频率低下时,蓄电手段120热化,使蓄电效率低下,因此,蓄电量直到引起信息获取用的规定反应的最少物理量为止的时间变长。在这种情况下,增大电力供应波的输送量,来一定地维持信息获取手段130的获取频率。此外,增大在电力供应装置104的电力供应波的输送量,也不增大信息获取手段130的获取频率时,在接收手段190侧可判定,除蓄电手段120的热化之外,发生量某些问题。
[0097] 此外,在此示出了由多次充电,设置蓄电手段120的蓄电超过规定值的情况,但也可由一次充电完成蓄电。由此,可缩短直到完成蓄电手段120的蓄电,或者蓄电率引起规定反应的最少无量为止的时间(即,根据时间常数的时间T)。
[0098] 以上,例如,由本实施形态的受电型信息获取输送装置101,由放射在空间的电力供应波105被供电。即,关于供电成无源。在这种情况下,信息获取手段130从将电力供应波105的能量转换为电力的受电手段110,直接或者间接地接收电力供应,可从传感器等获取信息。
[0099] 由电力供应波105的电力供应比较微弱。特别地,电力供应装置104和受电手段110的距离变远,能量传达效率降低。其中,在本实施形态,在信息获取手段130未消耗的微小的剩余电力,或者将超过在信息获取手段130消耗的电力,供应到能量的电力供应波105,并将剩余电力继续地一点点蓄积在蓄电手段120。例如,比起信息获取手段130的信息收集频率,减少信息输送频率。结果,可在蓄电手段120充分地蓄积电力,因此,信息输送手段140利用蓄积在蓄电手段120的丰富的电力,经过多次可将收集的信息,以较大电力无线输送至所需的定时。即,关于信息输送成为有源。由此,例如,对于距离数厘米或从数米至数十米,或者数百米、数公里的接收手段190,也可传达信息。
[0100] 此外,受电型信息获取输送装置101由收集定时控制手段160,可自由地设置信息获取手段130的信息收集定时,因此,可进行符合目的的信息收集。相同地,由输送定时控制手段170,可自由地设置由信息输送手段140的输送定时,因此,可进行符合目的的信息输送。特别地,如本实施形态,由电力供应波105包括设置用信号时,中途也可变更定时。
[0101] 此外,在所述实施形态,示出了分配控制手段180、收集定时控制手段160、控制部138、输送定时控制手段170等不同框的情况,但本发明不限定于此,将这些功能的全部或者一部分,在一个IC或微电脑等的芯片,一起处理。即,上述构成是功能面的构成,且硬件的构成可适当选择,例如,可由IC标签、RF标签等构成。
[0102] 此外,在所述实施形态,优选地,在受电侧信息获取输送装置101,附加自我诊断功能。例如,如图6示出,优选地,在受电型信息获取输送装置101中,从其他电路独立,安装自我诊断手段(自我诊断电路)185。自我诊断手段185内置定时器手段,并定期地(例如,一天一次)接入信息输送手段140,输送诊断结果。自我诊断内容包括蓄电手段120的蓄电量(蓄电障碍)、在受电手段110的受电障碍(例如,检查从受电手段110到蓄电手段120的电流的流动状况)、信息获取手段130的运行障碍(是否可进行信号的交换)、记忆部134或演算处理部136的运行障碍(检查是否适当地响应运行)等。优选地,即便蓄电手段120被热化,也使自我诊断手段185可运行的自我诊断手段185的电力,从分配控制手段180直接获取。将这些诊断结果定期地输送至外部,可掌握在接收手段190侧的故障或维修时期。将自我诊断手段180从其他电路(本体电路)进行独立,来区分本体电路的故障,还是自我诊断手段180自身的故障。此外,从自我诊断手段185,根据定时器由定期的定时输送诊断信息,可迅速知道诊断信息断开时,本体发生了故障。
[0103] 接下来,对本实施形态的,包括受电型信息获取输送装置101的信息获取系统1的适用事例进行说明。
[0104] 在图4,示出信息获取系统1被安装在适用于建筑物的情况。测量系统1具备建筑物或桥梁等的多个建筑物10、建设建筑物10时确定结构的具备通电路径的部件30、安装在部件30的受电型信息获取输送装置101、对受电型信息获取输送装置101供应电力的电力供应装置104。电力供应装置104包括接收手段190,且由建筑物单位或比其小的单位,对应于受电型信息获取输送装置101被安装。电力供应装置104接入有线或者无线电路,连接在服务器100。
[0105] 如图5(A)示出,具备通电路径的部件30对金属等板材300,成为形成通电路径92的结构。此外,在板材300的至少两个,形成由螺栓定在相对部件的接合部302。如图5(B)示出,具备通电路径的部件30(板材300)由螺栓锁定在钢材等时,可作为连接板使用。将这些多个板材300按照多个方向配置,俩实现更多样的应力测量。
[0106] 回到图5(A),板材300联动于相对部件的变形,产生伸长、收缩、扭曲等。在板材300由矩阵状配置多个(4个)向第一方向X往返的第一通电路径93。
[0107] 如图5(C)示出,在板材300的外表面,形成定义通电路径92的槽(凹部)90A。在槽90A的内表面,形成成为基础层的电绝缘层91,并在电绝缘层91上直接形成通电路径92。结果,通电路径92与外部部件不接触而结束,因此,可抑制通电路径92的断开或脱落。该通电路径92由技术材料构成,根据具备通电路径的部件30的变形,自身也变形,且由此电阻值等的电特性变化,因此,输出在具备通电路径的部件30发生的应力状态。即,该通电路径92构成在受电型信息获取输送装置101的信息获取手段130的全部或者一部分。
[0108] 例如,电绝缘层91可采用叠层打印、推杆打印、涂料、金、喷墨打印等。例如,可采用由配置规定掩摸的状态,由溅射将绝缘材料形成为外罩,或涂材料进行加热处理,或者涂聚酰亚胺系的有机绝缘材料等多种方法。
[0109] 由信息获取系统1,对安装在具备通电路径的部件30的受电型信息获取输送装置101,电力供应装置104可一直供应电力。同时,可定期地检查受电型信息获取输送装置101作用在具备通电路径的部件30的应力,介入电力供应装置104,可将此信息回收至服务器
100。
[0110] 此外,在所述实施形态中,示出了在金属等板材300安装信息获取手段130的全部或一部分的情况,但本发明不限定于此。例如,在图7及图8,示出作为具备通电路径的部件30,采用外螺栓体40时的基本结构。外螺栓体40是螺栓,具有头部42和轴部44。在轴部44形成圆筒部44a和螺栓部44b。当然,圆筒部44a不是必须的。
[0111] 在头部42内形成头部收容空间48,在轴部44内形成由轴方向延长的轴部收容空间46。头部收容空间48和轴部收容空间46连通,且头部收容空间48,具有比轴部收容空间46向长度方向扩张的结构。在此,将这些头部收容空间48及轴部收容空间46统称为内部空间49。
[0112] 在圆筒部44a的外表面形成凹部90,在凹部90的圆筒形底面,形成应力测量用的通电路径92。通电路径92由金属材料构成,根据具备通电路径的部件30变形,自身也变形,由此电阻值等的电特性也变化,因此,输出在具备通电路径的部件30发生的应力状态。在凹部90的底面,直接形成电绝缘层91,且在电绝缘层91上直接形成通电路径92。
[0113] 例如,电绝缘层91可采用叠层打印、推杆打印、涂料、镀金、喷墨打印等。例如,可采用由配置规定掩摸的状态,由溅射将绝缘材料形成为外罩,或涂二氧化硅材料进行加热处理,或者涂聚酰亚胺系的有机绝缘材料等多种方法。
[0114] 通电路径92具有相互独立并列设置的第一通电路径93和第二通电路径94。第一通电路径93沿着第一方向的轴方向J,使往返地被延长,检测具备通电路径的部件30的表面,沿着第一方向变形的状态。第二通电路径94沿着对第一方向成直的第二方向的圆周方向S,使往返地被延长,检测具备通电路径的部件30的表面,沿着第二方向变形的状态。此外,在此只示出了配置一个第一通电路径93的情况,优选地,在由圆周方向具有一定相位差(例如,〖90〗^o、〖180〗^o)的场所,也可配置多个,且由轴方向空间隔,配置多个。关于第二通电路径94也相同。通电路径92由利用导电性糊料的叠层打印、推杆打印、涂料、镀金、喷墨打印等,直接形成在凹部90或者电绝缘层91。配对于通电路径92的形状,安装掩蔽进行时刻,来设置布线的形状。如此,直接形成通电路径92,使经过长时间通电路径92不脱落。还有,由粘贴剂构成的粘贴层等安装通电路径92时,由粘贴剂的时间经过热化,无法测量准确的应力,因此,在本实施形态不可采用。
[0115] 第一通电路径93及第二通电路径94的外表面,设置成不从凹部90凸起。即,对第一通电路径93及第二通电路径94的布线厚度,凹部90的深度大。由此,避免第一通电路径93及第二通电路径94与其他部件接触并损伤。此外,优选地,在第一通电路径93及第二通电路径94的外表面,形成覆盖层进行保护。覆盖层也利用绝缘材料。
[0116] 在头部42的座面42A及圆周表面42B,也形成凹部96。在凹部46内形成后述的从蓄电手段(电池)120到通电路径92供应电的布线97。因此,由座面42A锁定非锁定部件,也可避免布线97与非锁定部件的接触。此外,由扳手等工具,旋转头部42也可避免工具与布线97的接触。
[0117] 在内部空间49内,收容布线97接触的基板54,和给基板54供应电力的蓄电手段(电池)120。在基板54形成受电手段110或信息输送手段140等。此外,在本实施形态示出了内置蓄电手段120或基板54等的情况,但也可配置在外部。
[0118] 此外,为了防止在内部空间49进入异物或分,在内部空间49的开口部分安装盖50。摘掉头部收容空间48侧的盖50时,从建筑物10不摘掉外螺栓体40,可进行蓄电手段(电池)120的交换或基板54等的维修。
[0119] 本发明的实施例不限定于所述的实施形态,且在不脱离本发明的要点范围内,还可进行多种变更。
[0120] 符号说明
[0121] 1 信息获取系统
[0122] 101 受电型信息获取输送装置
[0123] 104 电力供应装置
[0124] 105 电力供应波
[0125] 105A 第一无调频波领域
[0126] 105B 第二无调频波领域
[0127] 105C 第三无调频波领域
[0128] 105X 第一调频波领域
[0129] 105Y 第二调频波领域
[0130] 110 受电手段
[0131] 120 蓄电手段
[0132] 130 信息获取手段
[0133] 134 记忆部
[0134] 136 演算处理部
[0135] 138 控制部
[0136] 140 信息输送手段
[0137] 142 输送波
[0138] 142A 第一发送信号领域
[0139] 142B 第二发送信号领域
[0140] 150 整流手段
[0141] 160 收集定时控制手段
[0142] 170 输送定时控制手段
[0143] 170 输送定时控制手段
[0144] 180 分配控制手段
[0145] 190 接收手段
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